基于嵌入式系統(tǒng)的切削顫振在線監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、切削顫振也稱自激振動(dòng),它是切削過程中工件和刀具之間自發(fā)產(chǎn)生的振蕩,嚴(yán)重影響機(jī)床加工性能。柔性化制造使得顫振預(yù)防控制的方法不能從根本上杜絕顫振現(xiàn)象的出現(xiàn),因此對其進(jìn)行在線監(jiān)測預(yù)報(bào)成為改善切削系統(tǒng)穩(wěn)定性的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。
　　 為了提高切削顫振預(yù)報(bào)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)了一種基于FPGA+ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)切削振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集和處理。FPGA系統(tǒng)作為一個(gè)外設(shè)掛載到了ARM總線上,使ARM處理器可以直接訪問FPGA的FIFO緩

2、存器中的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了FPGA與ARM共享存儲(chǔ)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。FPGA用來控制AD進(jìn)行切削振動(dòng)數(shù)據(jù)采集并對采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖,ARM則用來實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的處理及顫振預(yù)報(bào)。
　　 系統(tǒng)硬件部分的開發(fā)包括AD轉(zhuǎn)換電路、FPGA模塊電路、ARM模塊電路和電源電路等的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件部分,在QuartusⅡ7.1開發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了FIFO存儲(chǔ)器、時(shí)鐘發(fā)生器、FPGA狀態(tài)機(jī)控制ADS7842數(shù)據(jù)采集、ARM與FPGA通訊等功能。最后,完成了系